Образование заусенцев — одна из наиболее распространенных проблем при токарной обработке. При обработке деталей из стали, нержавеющей стали, алюминия или меди на кромках могут образовываться заусенцы, металлическая кромка или разрывы поверхности. Заусенцы не только влияют на внешний вид изделия, но и могут снижать точность сборки и даже влиять на герметичность и срок службы. В прецизионных компонентах и серийном производстве проблемы с заусенцами становятся еще более заметными. Если заусенцы не контролировать вовремя, это увеличит затраты на удаление заусенцев и снизит общую эффективность производства.
Почему при токарной обработке легко образуются заусенцы?
Образование заусенцев обычно связано с пластичностью материала, состоянием инструмента и методом резки. Если материал не может полностью отделиться во время резки, остатки металла, как правило, остаются на кромке заготовки.
Материалы с высокой пластичностью легко образуют заусенцы.
Некоторые материалы обладают высокой пластичностью и не разрушаются чисто при механической обработке.
Общие материалы включают в себя:
- Нержавеющая сталь
- Медные детали
- Алюминиевые сплавы
- Низкоуглеродистая сталь
Чем мягче материал, тем заметнее становится эффект растяжения кромок.
Экструзия происходит во время резки.
Если режущий инструмент недостаточно острый, процесс может перейти от резки к экструзии.
Это может привести к:
- Кромочная окантовка заготовки
- Разрыв поверхности
- Небольшие металлические остатки
- Неровные края
Такая ситуация чаще встречается на этапах финишной обработки.
Проблемы с инструментом могут привести к увеличению количества заусенцев на поверхности.
Состояние инструмента напрямую влияет на производительность резки. Если инструмент сильно изношен или его геометрия неправильна, проблемы с заусенцами обычно становятся гораздо серьезнее. В процессе обработки более острые инструменты обеспечивают более чистое отделение стружки и более гладкие кромки заготовки.
Сильный износ инструмента
По мере износа режущего инструмента режущая кромка постепенно затупляется, а сопротивление резанию значительно возрастает.
К распространенным ситуациям относятся:
- Шероховатые края заготовки
- Увеличенная длина заусенца
- Следы разрыва поверхности
- Сниженная точность обработки
Этот эффект становится более очевидным при непрерывной обработке.
Неправильная геометрия инструмента
Угол наклона инструмента, угол зазора и радиус закругления режущей кромки — все эти факторы влияют на образование заусенцев.
Например:
- Малый угол наклона лопастей увеличивает трение.
- Недостаточный угол зазора приводит к экструзии.
- Чрезмерный закругление носовой части создает фланцы по краям.
- Затупившиеся режущие кромки вызывают разрывы поверхности.
Правильная геометрия инструмента способствует улучшению условий резания.
Неправильный выбор материала инструмента
Для разных материалов требуются разные режущие инструменты.
Например:
- Для обработки нержавеющей стали требуются инструменты высокой прочности.
- Для изготовления алюминиевых деталей требуются очень острые инструменты.
- Для медных деталей требуется уменьшенная толщина наплавленной кромки.
- Для обработки материалов высокой твердости требуются износостойкие инструменты.
Неправильный выбор инструмента увеличивает вероятность образования заусенцев.
Неправильные параметры резки также приводят к образованию заусенцев.
Параметры резки напрямую влияют на условия образования стружки. При неправильной настройке параметров возрастает вероятность появления остатков металла вдоль кромок заготовки.
Нестабильная скорость резки
При слишком низкой скорости резания материал с большей вероятностью подвергается пластической деформации.
Это может привести к:
- Поверхностные заусенцы
- кромочная фланцевая обработка
- Прерывистая резка
- Грубая обработка поверхности
Для разных материалов требуются соответствующие диапазоны скоростей.
Неправильная настройка скорости подачи
Если скорость подачи слишком низкая, инструмент может слишком долго тереться о поверхность заготовки.
Это может привести к следующим последствиям:
- Растяжка материала
- Разрыв поверхности
- Усиленное образование заусенцев
- Неровные края заготовки
Однако чрезмерная скорость подачи может увеличить силу удара при резке.
Слишком мелкая глубина резания
Если глубина резания слишком мала, в некоторых областях может начаться обработка с трением.
Это может привести к:
- Остаточный металл
- Деформация края
- Неровное качество поверхности
- Усиленное образование заусенцев
Для финишной обработки требуется надлежащий контроль за припусками.
Охлаждение и удаление стружки также влияют на образование заусенцев.
Многие проблемы с заусенцами вызваны не только особенностями инструмента, но и условиями охлаждения и удаления стружки. Если стружку не удается удалить вовремя, она может многократно тереться о поверхность заготовки, вызывая образование заусенцев и царапин.
Недостаточное охлаждение приводит к образованию накипи по краям.
В процессе обработки, если система охлаждения работает плохо, материал может прилипать к поверхности режущего инструмента.
Это может привести к:
- Формирование нароста на кромке
- Разрыв поверхности
- Плохая гладкость резки
- Увеличение количества заусенцев на кромках.
Медные детали и детали из нержавеющей стали чаще подвержены этим проблемам.
Стружка, обволакивающая заготовку.
Длинные стружки, непрерывно обвивающие заготовку, могут многократно царапать обработанную поверхность.
Возможные проблемы включают в себя:
- Поверхностные царапины
- Заусенцы на кромках
- Грубая обработка поверхности
- Неудачные операции по финишной обработке
Поэтому надлежащее удаление стружки имеет важное значение в процессе обработки.
Как уменьшить образование заусенцев на токарных поверхностях
Хотя образования заусенцев не всегда можно полностью избежать, оптимизация процесса может значительно снизить их образование. Во время обработки режущие инструменты должны оставаться острыми, а скорость резания и подача должны регулироваться в соответствии с характеристиками материала. Для высокопластичных материалов особое внимание следует уделять условиям охлаждения и удаления стружки, чтобы предотвратить постоянное трение стружки о поверхность заготовки.
Поддерживайте остроту режущего инструмента.
Острые инструменты повышают эффективность отделения стружки.
Это помогает уменьшить:
- кромочная фланцевая обработка
- Разрыв поверхности
- Остаточный металл
- Заусенцы на заготовке
Регулярная замена инструмента помогает поддерживать стабильное качество обработки.
Оптимизация параметров резки
Правильные параметры улучшают условия резки.
Общие методы включают:
- Улучшение непрерывности резки
- Поддержание стабильной скорости подачи
- Избегайте слишком мелкой резки.
- Снижение трения при обработке материалов
Стабильные условия резки помогают уменьшить образование заусенцев.
Улучшение охлаждения и отвода воздуха из чипа.
После стабилизации процессов охлаждения и удаления стружки качество поверхности заготовки значительно улучшается.
Например:
- Увеличьте скорость потока охлаждающей жидкости.
- Отрегулируйте направление распыления охлаждающей жидкости.
- Используйте инструменты для удаления стружки.
- Обеспечьте своевременное удаление стружки.
Эти методы помогают уменьшить многократное трение стружки.
Различия в образовании заусенцев между материалами
Различные материалы демонстрируют разные характеристики образования заусенцев при токарной обработке. Детали из нержавеющей стали и меди чаще подвержены образованию вытянутых заусенцев из-за их высокой пластичности. Алюминиевые детали легко обрабатываются, но тупые инструменты все же могут вызывать отслаивание кромок. Некоторые материалы с высокой твердостью могут вместо этого вызывать небольшие сколы на кромках. При обработке режущий инструмент и параметры следует выбирать в соответствии с характеристиками материала.
При обработке высокоточных деталей заусенцы влияют не только на внешний вид, но и на точность размеров и качество сборки. Поэтому состояние кромок заготовки следует постоянно контролировать в процессе обработки, а инструменты и условия обработки необходимо своевременно корректировать для поддержания стабильного качества обработки.
